產品關鍵詞：表面光電壓SPV、表面光電譜SPS、相位譜、表面光電流SPC、SPV、SPC、SPS、表面檢查技術、能帶圖、界面及缺陷態(tài)、表面電勢、擴散長度、少子壽命、表面空間電荷、少數載流子壽命

產品簡介

SteaPVC是 Orienlal Spectra(下稱0S)針對光催化、半導體、MOF（Metal-Organic Framework）等光電領域推出的穩(wěn)態(tài)表面光電流/光電壓測量儀。SteaPVC 是TranPVC（瞬態(tài)光電流/光電壓/光電荷測量儀）的姐妹產品，共同為行業(yè)提供了完善的穩(wěn)、瞬態(tài)光電流、光電壓、光電荷測量的產品方案。SteaPVC基于相敏檢測技術開發(fā)而成，可以在不同的激勵光波長下對超微弱穩(wěn)態(tài)光電流、光電壓信號進行檢測；集成了多種測量模式，可以便捷得到波長依賴的光電流譜、光電壓譜、相位譜；配備了可視化全自動進樣系統(tǒng)，可以便捷地對樣品的位置進行可視化的調控，具有高度的自動化、集成化特征，充分體現了東譜科技“一鍵開機、一次裝載、全局測量、實時交互”的產品理念。

表面光電壓(Surface photovoltage, SPV)是半導體廣泛存在的物理現象。表面光電壓譜(surface photovoltage spectroscopy，SPS)是以無接觸、無損的方式對半導體器件樣品進行檢測，從而研究半導體的帶隙、表面電勢、氧化層、少子壽命、擴散長度、界面及缺陷態(tài)、量子阱結構的能帶Offset等。SteaPVC還具有光電流譜的選配模塊，針對具有光電流效應的樣品構建專門檢測電流回路，形成光電流，從而得到光電流譜。SteaPVC采用Melal-insulalor-semiconductor(MIS)的方法對樣品進行測試,是一種無損的測試方法，樣品制備簡單。 近些年，SPS的方法在硅基半導體、III-V族化合物半導體、鈣鈦礦、有機半導體、光催化、水解氫等行業(yè)得到了長足發(fā)展。

SteaPVC是行業(yè)內新款商業(yè)化、自動化的表面光電壓/光電流測量儀，為用戶帶來了革命性的體驗。它實現了高度自動化，幾乎所有操作都能自動完成，省去了人工繁瑣的步驟，讓使用者無需專業(yè)背景也能輕松上手。其次，它的數據精準度高，能夠為用戶提供準確、可靠的分析結果，極大提高了工作效率。而且，這款儀器還非常便捷易用，用戶經過半天的培訓，都能迅速設置并開始工作。它的界面設計直觀明了，即使是初學者也能快速掌握操作方法。這款儀器設備不僅解放了用戶的專業(yè)束縛，還將以其高效、精準的特點贏得廣大用戶的喜愛，助力用戶輕松應對各種復雜的SPS測試任務。

SPS是一種界面檢測技術。一般來說，表面被定義為具有不同物理性質的介質的邊界。例如，半導體和真空或氣體之間的表面被稱為“自由表面”，或者只稱呼“表面”。半導體和另一種固體之間的表面通常被稱為“界面”。然而，我們有時用“表面”一詞來表示任何邊界，即廣義的表面就是界面。SPS可以用來研究半導體表面、界面及本體相關的性質。

表面局域態(tài)（Surface-localized state ）是產生表面光電壓的主要成因，形成表面局域態(tài)的物理來源有很多，如：1）由于周期性破壞而在能隙中產生的局部電子態(tài)；2）表面形成偶極層；3）晶格對稱性破壞；4）表面重組以最小化表面能；5）表面形成懸掛鍵；6）表面吸附了雜質層等。這些表面局域態(tài)觸發(fā)了材料內部與表面之間的電荷轉移，以建立兩者之間的熱平衡，形成了非電中性的空間電荷區(qū)。這是產生表面光電壓的主要成因。SPS檢測時，涉及到利用精心調制的探測光與樣品發(fā)生相互作用，然后檢測表面光電壓在光照和非光照的變化，得到表面光電壓的信號：V_spv = V_s(light)?V_s(dark)，該信號通常極其微弱，一般的檢測裝置很難測試。SteaPVC采用光信號調制技術，顯著提高了對微弱電學信號的捕獲和識別能力，從而可以有效地從背景噪聲中提取出有用的信號，進而增強信號的信噪比，確保檢測結果的準確性和重復性。在硬件設計上，SteaPVC充分考慮了電磁兼容（EMC）的問題，采用了多種措施來抑制可能的電磁干擾。這樣的設計使得設備不僅能夠抵抗外部電磁干擾，同時也減少了設備自身產生的電磁輻射，保證了儀器的高靈敏度和穩(wěn)定性。基于SteaPVS測量得到的數據進行分析，結合樣品的實際物理模型過程，用戶可以研究一系列的物理特性，既包括半導體表面的特性，也可以得到半導體材料本體的性質參數，一些常見的相關物理參數如下：

1. 表面和界面相關的性質：

① 能帶圖

② DOS of surface states

③ Trap states/defects（gap states）

④ 表面氧化厚度

⑤ Band-offsets

⑥ 表面空間電荷區(qū)（SCR）

⑦ 表面偶極：surface dipole

⑧ Tail states

2. 同時，也可以得到很多本體性質相關的定量信息：

① 帶隙；

② 導電類型；

③ 擴散長度；

④ 少數載流子壽命；

測量模式

□ 單點測量；

□ 掃描測量；

• 波長掃描；
  

• 頻率掃描；
  

• 光源強度掃描；
  

• 電場強度掃描（EFISPS）；
  

• 溫度掃描：變溫測試。
  

產品特點

□ Turn-key系統(tǒng)，具有充分的“Plug & Play”特征；

□ 測試條件設置功能豐富；

□ 具有自動化、高度集成化的特點；

□ 測試過程由軟件控制，使用便捷，對操作人員的專業(yè)技能要求低；

□ 樣品臺帶位移功能，方便對同一基片上的不同子器件進行測試，多子器件測試切換由軟件進行，測試效率高；

□ 集成樣品倉，方便更換樣品和電學互聯，樣品倉可視化監(jiān)測系統(tǒng)，實時觀察測試光照射器件情況，便于調整樣品的光斑照射位置。

功能參數

□ 表面光電壓SPV；

□ 光電流譜(SPC，選配)；

□ 電場誘導表面光電壓譜（EFISPS，選配）；

□ 泵浦-探測表面光電壓譜（PPSPS，選配）；

□ 相位譜等。

應用場景

□ 適用硅基半導體、化合物半導體、第三代寬帶隙半導體、Wafer測試、有機太陽能電池、鈣鈦礦太陽能電池、有機發(fā)光二極管、二維半導體、染料敏化太陽能電池、銅銦鎵硒太陽能電池；

□ 適用MOF（金屬有機框架）、COF（共軛有機框架）、鎘鋅碲化物（CZT）、光解水、Mxenes、光催化器件、其它光電轉換器件。

技術參數